JPH09230036A - Radar device for vehicle - Google Patents

Radar device for vehicle

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Publication number
JPH09230036A
JPH09230036A JP8036307A JP3630796A JPH09230036A JP H09230036 A JPH09230036 A JP H09230036A JP 8036307 A JP8036307 A JP 8036307A JP 3630796 A JP3630796 A JP 3630796A JP H09230036 A JPH09230036 A JP H09230036A
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JP
Japan
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distance
relative speed
speed
vehicle
alarm
Prior art date
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Pending
Application number
JP8036307A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Yamamura
智弘 山村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP8036307A priority Critical patent/JPH09230036A/en
Publication of JPH09230036A publication Critical patent/JPH09230036A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure high responsiveness to a sudden change of relative speed while keeping the resolution high by eliminating the periodic vibration of relative speed by use of LPF having a cut-off frequency changing with the own car speed. SOLUTION: A distance calculating means 7 detects an inter-vehicle distance. A relative speed calculating means 9 calculates the relative speed from the temporal change of the inter-vehicle distance. A car speed sensor 15 detects an own car speed. According to the own car speed, the cut-off frequency of a LPF 11 is decided to conduct LPF processing. Thus, the following effects are obtained. If the speed of a preceding car is very small, the cut-off frequency of the LPF 11 is made smaller than the frequency of the relative speed vibration in order to eliminate the vibration component of the relative speed due to the change of distance from the preceding vehicle as an error. On the other hand, if the speed of the preceding vehicle is substantially equal to the own car speed, the cut-off frequency is determined in proportion to the own car speed, so that the higher the running speed is, the smaller the phase lag of the LPF 11 is, and it is possible to improve the responsiveness to the sudden deceleration of the preceding vehicle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 この発明は、パルス幅がサ
ンプリング周期よりも長い波を用いることにより受信信
号の処理装置を安価に構成しながら、パルス波が長いこ
とによる測距精度の低下を抑制した車両用レーダ装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention suppresses a decrease in distance measurement accuracy due to a long pulse wave while constructing a received signal processing device at a low cost by using a wave whose pulse width is longer than a sampling period. The present invention relates to a radar device for a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】 従来の車両用レーダ装置としては、例
えば、特願平5−233091号の明細書に記載された
ものがある。これは、パルス波がサンプリング周期より
も長い波を用いて、目標物体からの反射波をサンプリン
グ、加算した出力を時系列的に配列し、サンプリング点
とその前後または他のサンプリング点とを結ぶ直線の交
点を求め、その交点に対応する時刻を距離算出に用いる
ものである。このように構成することにより、回路を高
速化すること無しにサンプリング周期以上の高い距離分
解能を得ることが可能になる。
2. Description of the Related Art As a conventional vehicle radar device, for example, there is one described in the specification of Japanese Patent Application No. 5-233091. This is a straight line that connects the sampling point and its surroundings or other sampling points by arranging the output obtained by sampling and adding the reflected wave from the target object using a wave whose pulse wave is longer than the sampling period. Is obtained and the time corresponding to the intersection is used for distance calculation. With this configuration, it is possible to obtain a high distance resolution of a sampling period or more without increasing the speed of the circuit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、この
ような従来の車両用レーダ装置にあっては、以下のよう
な問題点があった。すなわち、従来技術では、目標物体
からの反射波をサンプリング、加算した出力を時系列的
に配列し、サンプリング点とその前後または他のサンブ
リング点とを結ぶ直線の交点を求め、その交点に対応す
る時刻を距離算出に用いるため、サンプリング周期以上
の高い距離分解能を得ることができるが、検出距離には
若干の誤差が生じる。この検出距離の誤差自体は、サン
プリング周期を距離換算した値に比べて非常に小さい値
であり、距離として使用するには問題がない。しかしな
がら、この検出距離を連続的に計測し、その変化量を求
めて目標物体の相対速度を算出する場合には、この検出
距離の誤差が微分的に働くため、相対速度の誤差は大き
くなってしまう。
However, such a conventional vehicle radar device has the following problems. That is, in the conventional technology, the reflected waves from the target object are sampled and the outputs obtained by adding are arranged in time series, and the intersection point of the straight line connecting the sampling point and its surroundings or other sambling points is obtained, and the intersection point is dealt with. Since the time to be used is used for distance calculation, a high distance resolution equal to or longer than the sampling period can be obtained, but a slight error occurs in the detection distance. The error itself of the detected distance is a value extremely smaller than the value obtained by converting the sampling period into the distance, and there is no problem in using it as the distance. However, when this detection distance is continuously measured and the relative speed of the target object is calculated by obtaining the amount of change, the error of this detection distance acts differentially, and the error of the relative speed becomes large. I will end up.

【0004】特に、直線で近似して交点を求めるという
方法に起因して、サンプリング点と加算出力の真のピー
クの位置関係により、検出距離の誤差の他が変化し、図
3に示したように、物体までの真の距離に対し、サンプ
リング点の間隔を1周期とする、周期的な距離誤差を生
じる。このような検出距離誤差をそのまま用いて、相対
速度を算出し、車間距離警報に適用した場合の状況を図
4に示す。図4には、目標物体が停止車両である場合の
ように一定の相対速度で接近している場面を示すが、算
出される相対速度は図のように真の相対速度の上下で振
動し、このような振動している相対速度を用いて車間距
離警報の警報距離を算出すると、警報距離の値も理論的
な値の上下で振動することになり、その結果、検出距離
が警報距離以下となるタイミング(警報タイミング)が
警報距離の振動の幅でばらついてしまう。例えば、本来
の警報タイミングよりも早く警報が発生した場合には、
運転者に対し、わずらわしい間隔を与えてしまうし、本
来の警報タイミングよりも遅く警報が発生した場合に
は、警報によって先行車などへの急接近を防ぐ効果が小
さくなってしまう。
Particularly, due to the method of approximating the intersection by approximating with a straight line, other than the error of the detection distance changes due to the positional relationship between the sampling point and the true peak of the addition output, as shown in FIG. In addition, with respect to the true distance to the object, a periodic distance error occurs with the interval of the sampling points being one cycle. FIG. 4 shows a situation in which such a detected distance error is used as it is to calculate a relative speed and the relative speed is applied to an inter-vehicle distance warning. FIG. 4 shows a scene in which the target object is approaching at a constant relative speed as in the case of a stopped vehicle. The calculated relative speed vibrates above and below the true relative speed, as shown in the figure. When the alarm distance of the inter-vehicle distance alarm is calculated using such oscillating relative speed, the value of the alarm distance also vibrates above and below the theoretical value, and as a result, the detected distance is below the alarm distance. The timing (warning timing) varies depending on the vibration width of the warning distance. For example, if an alarm occurs earlier than the original alarm timing,
If the warning is given later than the original warning timing, the effect of preventing a sudden approach to a preceding vehicle or the like is reduced by the warning.

【0005】このような相対速度の誤差による警報タイ
ミングのばらつきを防ぐために、一般的に、相対速度に
は、所定の遮断周波数(カットオフ周波数)以上の高周
波成分を除去するためのローパスフィルタを施し、安定
性を向上させる方策が採られる。また、相対速度の安定
性をより向上させるためには、カットオフ周波数をなる
べく小さな値に設定することが望ましい。
In order to prevent such a variation in the alarm timing due to the error in the relative speed, the relative speed is generally provided with a low-pass filter for removing a high frequency component above a predetermined cutoff frequency (cutoff frequency). , Measures to improve stability will be adopted. Further, in order to further improve the stability of the relative speed, it is desirable to set the cutoff frequency to a value as small as possible.

【0006】しかし、ローパスフィルタにはその設定に
よって、以下のような問題が生じる可能性がある。図5
には、一定車速で走行する先行車に対し追従して走行中
に、先行車が急減速を行った場面を示し、ローパスフィ
ルタのカットオフ周波数を大きく設定した場合と、小さ
く設定した場合の比較を示している。このような場面で
は、先行車が急減速を開始すると、車間距離が減少し、
相対速度が増大し、更に警報距離が増大して検出距離以
上となった時点で警報が発生する。しかし、ローパスフ
ィルタには、その特性として、入力値の変化に対し出力
値の変化が遅れるという位相遅れと呼ばれる問題があ
り、その遅れ具合はカットオフ周波数によって異なり、
カットオフ周波数を小さく設定するほど、遅れが大きく
なる。そのため、図5のような先行車の急減速の場面で
は、カットオフ周波数をあまり小さく設定すると、相対
速度の変化の遅れが大きくなり、警報距離の増大も遅れ
てしまうため、警報タイミングが遅れてしまい、警報に
よって先行車への急接近を防ぐ効果が小さくなってしま
う。このように、ローパスフィルタを用いた場合には、
警報タイミングのばらつきを抑え安定性を確保すること
と、警報タイミングの遅れを小さくすることには、トレ
ードオフの関係があり、両方を両立させることが不可能
であった。
However, depending on the setting of the low-pass filter, the following problems may occur. FIG.
Shows a scene in which the preceding vehicle drastically decelerates while following the preceding vehicle traveling at a constant vehicle speed, comparing the case where the cutoff frequency of the low-pass filter is set large and the case where it is set small. Is shown. In such a situation, when the preceding vehicle starts to decelerate rapidly, the inter-vehicle distance decreases,
An alarm is issued when the relative speed increases and the alarm distance further increases and exceeds the detection distance. However, the characteristic of the low-pass filter is that there is a problem called phase lag in which the change in the output value is delayed with respect to the change in the input value, and the degree of delay differs depending on the cutoff frequency.
The smaller the cutoff frequency is set, the larger the delay becomes. Therefore, in the scene of sudden deceleration of the preceding vehicle as shown in FIG. 5, if the cutoff frequency is set too small, the delay of the change in the relative speed becomes large and the increase of the warning distance also delays, so that the warning timing is delayed. As a result, the effect of preventing a sudden approach to the preceding vehicle due to the alarm becomes small. Thus, when using a low-pass filter,
There is a trade-off relationship between ensuring the stability by suppressing the variation of the alarm timing and reducing the delay of the alarm timing, and it is impossible to make both of them compatible.

【0007】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、サンプリング間隔とその時の自
車速に応じて変化するカットオフ周波数を持つ、ローパ
スフィルタを用いて、相対速度の周期的振動を除去する
ことにより、上記問題点を解決することを目的としてい
る。
The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem, and uses a low-pass filter having a cutoff frequency that changes according to the sampling interval and the vehicle speed at that time, to determine the relative speed. The purpose is to solve the above problems by eliminating periodic vibrations.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、電磁波、光、または音波
のパルスを送出し、これら送出した電磁波、光、または
音波の目標物体による反射波を、サンプリング、加算
し、受信した反射波をサンプリング、加算した出力を時
系列的に配列して、サンプリング点と、その前後または
他のサンプリング点とを結ぶ直線の交点を求め、この交
点に対応する時刻を距離算出に用いる車両用レーダ装置
において、連続して検出される距離から相対速度を算出
する手段と、この相対速度算出手段による相対速度算出
値のある遮断周波数以上の高周波の雑音成分を除去し相
対速度補正値を算出する低周波数域通過型フィルタ手段
と、前記遮断周波数を可変にする遮断周波数可変手段を
備えた構成とした。これにより、検出距離の算出方法に
起因するサンプリング間隔の周期を持った相対速度の振
動を安定して除去すると共に、追従走行中の先行車急減
速場面のような相対速度の急変に対しても高い応答性を
確保するという、2つの相反する性能を両立させること
が可能となる。なお、請求項2記載のように、前記遮断
周波数を可変にする手段として、遮断周波数を走行車速
に比例させてもよい。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, a pulse of an electromagnetic wave, light, or a sound wave is sent, and the sent electromagnetic wave, light, or a sound wave is reflected by a target object. The waves are sampled and added, the received reflected waves are sampled, and the outputs that are added are arranged in a time series to find the intersection of the straight line connecting the sampling point and its surroundings or other sampling points. In a vehicle radar device that uses corresponding times for distance calculation, a means for calculating relative speed from continuously detected distances, and a high-frequency noise component having a cutoff frequency higher than a certain cutoff frequency of the relative speed calculated by the relative speed calculation means. And a cutoff frequency changing means for changing the cutoff frequency. As a result, it is possible to stably remove the vibration of the relative speed having the cycle of the sampling interval due to the calculation method of the detection distance, and to cope with the sudden change of the relative speed such as the sudden deceleration scene of the preceding vehicle during the following running. It is possible to achieve the two contradictory performances of ensuring high responsiveness. As described in claim 2, the cutoff frequency may be proportional to the traveling vehicle speed as a means for varying the cutoff frequency.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】 以下、この発明を図面に基づい
て説明する。図1は、本発明の一実施の形態の車両用レ
ーダ装置12を示す図である。まず、構成を説明する
と、図1において、3はレーダ本体で、1はパルス信号
送出手段、2は反射パルス信号受信手段、4はパルス信
号の送出タイミングを制御する制御手段、6は位相サン
プリング加算手段、8はサンプリング加算信号のピーク
検出手段、7はマイクロコンピュータなどを用いた距離
算出手段、9は距離から相対速度を算出する相対速度算
出手段、15は現在の自車の走行車速(自車速Vf)を
検出する車速センサ、11は相対速度に自車速に応じた
カットオフ周波数を持つローパスフィルタを施すローパ
スフィルタ手段である。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a vehicle radar device 12 according to an embodiment of the present invention. First, the configuration will be described. In FIG. 1, 3 is a radar main body, 1 is a pulse signal sending means, 2 is a reflected pulse signal receiving means, 4 is a control means for controlling the sending timing of pulse signals, and 6 is a phase sampling addition. Means, 8 is peak detection means of sampling addition signal, 7 is distance calculation means using a microcomputer or the like, 9 is relative speed calculation means for calculating relative speed from distance, and 15 is the current traveling speed of the own vehicle (own vehicle speed). Vf) is a vehicle speed sensor, and 11 is a low-pass filter means for applying a low-pass filter having a cutoff frequency corresponding to the vehicle speed to the relative speed.

【0010】図2には図1に示した本実施の形態の車両
用レーダ装置12を車間距離警報装置に適用したシステ
ムの構成を示す。先行車との車間距離R及び相対速度V
rを検出する車両用レーダ装置12と、自車速Vfを検
出する車速センサ15と、レーダ装置12からの車間距
離R、相対速度Vrと車速センサ15からの自車速Vf
に応じて警報の発生判断を行い、警報信号を発生する情
報処理回路13と、その警報信号を受けて警報を発生さ
せる警報発生装置14とで構成されている。
FIG. 2 shows the configuration of a system in which the vehicle radar device 12 of the present embodiment shown in FIG. 1 is applied to an inter-vehicle distance warning device. Inter-vehicle distance R and relative speed V with the preceding vehicle
The vehicle radar device 12 that detects r, the vehicle speed sensor 15 that detects the own vehicle speed Vf, the inter-vehicle distance R from the radar device 12, the relative speed Vr, and the own vehicle speed Vf from the vehicle speed sensor 15.
The information processing circuit 13 determines whether or not to generate an alarm according to the above, and generates an alarm signal, and an alarm generation device 14 that receives the alarm signal and generates an alarm.

【0011】次に作用を説明する。レーダ装置12で
は、前方反射物までの距離R、先行車の相対速度Vrを
検出し、車速センサ15によって自車速Vfを検出す
る。これら3種類の信号値は、情報処理回路13へ入力
され、情報処理回路13では、相対速度Vr,自車速V
fに応じて警報距離Rsを算出する。
Next, the operation will be described. The radar device 12 detects the distance R to the front reflector and the relative speed Vr of the preceding vehicle, and the vehicle speed sensor 15 detects the own vehicle speed Vf. These three types of signal values are input to the information processing circuit 13, and in the information processing circuit 13, the relative speed Vr and the vehicle speed V
The alarm distance Rs is calculated according to f.

【0012】その後、警報距離Rsと車間距離Rを比較
する事により、先行車への追突の危険性を判断し、追突
の危険性が大きい場合に警報を発するように警報信号を
出力する。この警報信号を受けて警報発生装置14で
は、警報を発生する。この警報の発生方法は、例えば、
警報ランプ等による視覚的な呈示、警報音の発生等の聴
覚的な呈示を行なう。
After that, by comparing the warning distance Rs with the inter-vehicle distance R, the risk of a rear-end collision with the preceding vehicle is judged, and an alarm signal is output so as to issue an alarm when the rear-end collision risk is high. In response to this alarm signal, the alarm generator 14 issues an alarm. The method of generating this alarm is, for example,
Visual presentation by alarm lamps, etc., and auditory presentation such as generation of alarm sounds.

【0013】図6を用いてレーダ装置12での詳細な作
用を説明する。図6には、概略処理フローを示す。ま
ず、ステップ101において、車間距離Rを検出する。
ここでの車間距離Rの検出方法は、従来例に記載されて
いる方法と同様、距離算出手段7において、サンプリン
グ加算出力のピーク値とその前後を直線で結び交点を求
め、これを反射波受信時刻として、測距用の波を送出し
てから測距対象物体からの反射波を受信するまでの所要
時間Tを算出する。さらに、この所要時間Tから物体ま
での車間距離Rを検出する。今回の車間距離Rが無い場
合には、今回の処理は終了するが、車間距離Rがある場
合にはステップ103以降へと進む。
The detailed operation of the radar device 12 will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a schematic processing flow. First, in step 101, the inter-vehicle distance R is detected.
The method of detecting the inter-vehicle distance R here is similar to the method described in the conventional example, in the distance calculating means 7, the peak value of the sampling addition output and the front and rear thereof are connected by a straight line to obtain an intersection point, and the reflected wave is received. As the time, the time T required from the transmission of the distance measurement wave to the reception of the reflected wave from the distance measurement target object is calculated. Furthermore, the inter-vehicle distance R from the required time T to the object is detected. If there is no inter-vehicle distance R this time, the processing of this time ends, but if there is inter-vehicle distance R, the process proceeds to step 103 and thereafter.

【0014】ステップ103では、車間距離Rの時間変
化を求めることにより、相対速度Vr0を算出する。こ
の算出方法としては、安定性や粘度の高い最小二乗法な
どを用いる。但し、算出のためには、現在の車間距離以
外に、例えば過去3つのデータが必要となり、過去の車
間距離データが揃っていない場合には、相対速度の算出
ができない。また、過去の車間距離データが揃っている
場合でも、前回の距離データに対して今回の車間距離デ
ータが著しく変化している場合(例えば、100mse
cの計測周期dtの間に10m以上変化している場合)
には、前回とは別の物標を検出し始めた可能性が高いの
で、今まで記録されている過去3回の距離データをリセ
ットし、今回から新たにメモリーする様にする。このよ
うに、相対速度Vr0を算出できない場合には、ステッ
プ104で今回の処理は終了し、始めへと戻る。
In step 103, the relative speed Vr0 is calculated by obtaining the time change of the inter-vehicle distance R. As the calculation method, a least square method having high stability and viscosity is used. However, for calculation, for example, the past three data are required in addition to the current inter-vehicle distance, and if the past inter-vehicle distance data are not available, the relative speed cannot be calculated. Further, even if the past inter-vehicle distance data is available, if the inter-vehicle distance data this time is significantly different from the previous inter-vehicle distance data (for example, 100 mse
(When changing by 10 m or more during the measurement cycle dt of c)
Since there is a high possibility that a target different from the previous one has begun to be detected, the distance data of the past three times recorded so far will be reset and a new memory will be newly started from this time. In this way, when the relative speed Vr0 cannot be calculated, the current processing ends in step 104 and returns to the beginning.

【0015】ここでの相対速度Vr0の算出式は、例え
ば最小二乗法により求められるもので、以下の式1が用
いられる。
The formula for calculating the relative velocity Vr0 is obtained by, for example, the least square method, and the following formula 1 is used.

【0016】[0016]

【式1】 ここで、R0 :現在の車間距離,R1 〜R3 :過去1〜
3周期前の車間距離,dt:計測周期時問である。
(Equation 1) Here, R 0 : current inter-vehicle distance, R 1 to R 3 : past 1 to
Inter-vehicle distance three cycles before, dt: measurement cycle time question.

【0017】相対速度Vr0が算出できた場合、ステッ
プ105へと進み、現在の自車速Vfを読み込む。更
に、ステップ106ではその自車速Vfに応じてローパ
スフィルタ11のカットオフ周波数fcを決め、ローパ
スフィルタ処理を行う。ここでの具体的な処理は以下の
通りである。
When the relative speed Vr0 can be calculated, the routine proceeds to step 105, where the current own vehicle speed Vf is read. Further, in step 106, the cutoff frequency fc of the low-pass filter 11 is determined according to the vehicle speed Vf, and low-pass filter processing is performed. The specific processing here is as follows.

【0018】(ローパスフィルタ処理)まず、自車速V
fに応じてローパスフィルタ11のカットオフ周波数f
cを以下の式2で決める。
(Low-pass filter processing) First, the vehicle speed V
Cutoff frequency f of the low-pass filter 11 according to f
c is determined by the following Equation 2.

【0019】[0019]

【式2】 ここで、L0 はサンプリング点の間隔に相当する距離で
あり、図3に示したサンプリング間隔である。例えば、
サンプリング周期を66.7μsに設定した場合には、
このサンプリング間隔L0 は10mになる。また、Kは
比例定数であって、0から1の間の一定値にすればよ
い。この式2を用いることにより、カットオフ周波数f
cは自車速Vfに比例して設定される。
(Equation 2) Here, L 0 is a distance corresponding to the interval between sampling points, which is the sampling interval shown in FIG. For example,
When the sampling period is set to 66.7 μs,
This sampling interval L 0 is 10 m. K is a proportional constant and may be a constant value between 0 and 1. By using this equation 2, the cutoff frequency f
c is set in proportion to the vehicle speed Vf.

【0020】次に、カットオフ周波数の値に応じたロー
パスフィルタ11の各パラメータを算出する。下記の式
3のような2次のローパスフィルタL(s)を用いる場
合、ローパスフイルタの各パラメータは、下記の式4の
ように設定すればよい。
Next, each parameter of the low pass filter 11 corresponding to the value of the cutoff frequency is calculated. When a second-order low-pass filter L (s) such as the following expression 3 is used, each parameter of the low-pass filter may be set as in the following expression 4.

【0021】[0021]

【式3】 (Equation 3)

【0022】[0022]

【式4】 ここで、(Equation 4) here,

【0023】[0023]

【式5】 である。得られた、ローパスフィルタ11の各パラメー
タa0 〜b 0に対して、デジタル処理によってローパス
フィルタ処理を施すための各係数を、以下の式6により
算出する。
(Equation 5) It is. Each coefficient for performing the low-pass filter processing by digital processing on each of the obtained parameters a 0 to b 0 of the low-pass filter 11 is calculated by the following Expression 6.

【0024】[0024]

【式6】 ここで、dtは、距離検出、及び、相対速度算出が行わ
れる周期である。
(Equation 6) Here, dt is a cycle in which distance detection and relative speed calculation are performed.

【0025】相対速度Vr0の算出値に対して、式6で
算出される各係数を持つ、式7のようなローパスフィル
タ処理を施し、相対速度補正値Vr0Lを得る。
The calculated value of the relative speed Vr0 is subjected to the low-pass filter processing as shown in Expression 7 having each coefficient calculated by Expression 6 to obtain the relative speed correction value Vr0L.

【0026】[0026]

【式7】 ここで、Vr0〜Vr2:ローパスフィルタ処理を施さ
ない現在及び過去2周期分の相対速度,Vr1L〜Vr
2L:ローパスフィルタ処理を施した後の過去2周期分
の相対速度である。
[Formula 7] Here, Vr0 to Vr2: relative velocities of the present and past two cycles not subjected to low-pass filter processing, Vr1L to Vr.
2L: Relative speed for the past two cycles after low-pass filter processing.

【0027】また、このローパスフィルタ11は、式7
で分かるように、過去2周期分のローパスフィルタ処理
を施した後の相対速度補正値の値が必要となるため、式
7を用いるのは検出し始めから3周期目以降となる。検
出し始めから2周期の間で過去の相対速度データがない
場合には、ローパスフィルタ処理を施す前の値をそのま
ま使用すればよい。
Further, this low-pass filter 11 has the formula 7
As can be seen from the above, since the value of the relative speed correction value after the low pass filter processing for the past two cycles is required, the expression 7 is used after the third cycle from the start of detection. If there is no past relative velocity data in the two cycles from the start of detection, the value before the low-pass filter processing may be used as it is.

【0028】その後、ステップ107で情報処理回路1
3に対して、車間距離R、及び相対速度Vr0Lを出力
し、今回の処理を終了する。
Thereafter, in step 107, the information processing circuit 1
3, the inter-vehicle distance R and the relative speed Vr0L are output, and the processing of this time is ended.

【0029】情報処理回路13では、警報を発生させる
かどうかの警報判断を行うが、この詳細について、以下
に説明する。 (警報判断処理)図7には、警報判断の処理フローを示
す。まず、ステップ121で、レーダ装置12によって
検出される車間距離Rと相対速度Vr0L、車速センサ
15によって検出される自車速Vfといった各データを
読み込む。次にステップ122で警報距離を算出する。
警報距離は1次警報用の警報距離Rs1と、2次警報用
の警報距離Rs2をそれぞれ算出する。この警報距離
は、以下の2つの式である式8,式9に基づいて計算さ
れる。
The information processing circuit 13 makes an alarm judgment as to whether or not an alarm should be issued. The details will be described below. (Alarm Judgment Processing) FIG. 7 shows a processing flow of alarm judgment. First, in step 121, each data such as the inter-vehicle distance R and the relative speed Vr0L detected by the radar device 12 and the own vehicle speed Vf detected by the vehicle speed sensor 15 are read. Next, in step 122, the warning distance is calculated.
As the warning distance, a warning distance Rs1 for the primary warning and a warning distance Rs2 for the secondary warning are calculated. This alarm distance is calculated based on the following two expressions, Expression 8 and Expression 9.

【0030】[0030]

【式8】 (Equation 8)

【0031】[0031]

【式9】 [Equation 9]

【0032】ステップ123では車間距離Rと1次警報
距離Rs1を比較して、以下の式10で追突の危険性を
判別する。
In step 123, the inter-vehicle distance R and the primary warning distance Rs1 are compared, and the risk of a rear-end collision is determined by the following expression 10.

【0033】[0033]

【式10】 この式10が成立する場合には1次警報距離以下である
ということになり、ステップ124以降で1次警報もし
くは2次警報を発生させる。式10が成立しない場合に
は警報は発生させず、次の処理へと戻る。
(Equation 10) If this expression 10 is satisfied, it means that the distance is less than the primary alarm distance, and the primary alarm or the secondary alarm is generated in step 124 and the subsequent steps. If the expression 10 is not satisfied, the alarm is not issued and the process returns to the next process.

【0034】ステップ124では、さらに2次警報距離
Rs2と車問距離Rを比較し、以下の式11で追突の危
険性を判別する。
In step 124, the secondary warning distance Rs2 and the vehicle interrogation distance R are further compared, and the risk of a rear-end collision is determined by the following equation 11.

【0035】[0035]

【式11】 この式11が成立する場合には、車間距離Rが2次警報
距離Rs2以下であるということになり、ステップ12
5へと進み2次警報を発生させる。2次警報距離Rs2
よりも車間距離Rが大きい場合には、ステップ127へ
と進み、1次警報を発生させる。1次警報では、ステッ
プ127で現在の時刻Tnと警報発生時点TF1から、
警報時間△t経過したかどうかを判断して、警報時間△
t以内であれば、ステップ128で1次警報用の警報音
を発生し、ステップ129で1次警報用の警報ランプを
点灯するように警報発生装置14へ指令値を出力する。
警報時問△tを越えていれば、ステップ130で1次警
報用の警報音は停止され、警報ランプのみ点灯されるこ
ととなる。ステップ125では、2次警報用の警報音を
発生し、ステップ126で2次警報用の警報ランプを点
灯するように警報発生装置14へ指令値を出力する。1
次警報,2次警報ともに警報発生後は、始めへと戻り、
次回の処理を繰り返す。
[Equation 11] If this expression 11 is satisfied, it means that the inter-vehicle distance R is equal to or less than the secondary warning distance Rs2, and step 12
Proceed to step 5 to generate a secondary alarm. Secondary alarm distance Rs2
If the inter-vehicle distance R is larger than that, the routine proceeds to step 127, where a primary alarm is issued. In the case of the primary alarm, in step 127, from the current time Tn and the alarm generation time point TF1,
Alarm time △ t
If it is within t, an alarm sound for the primary alarm is generated in step 128, and a command value is output to the alarm generation device 14 so as to turn on the alarm lamp for the primary alarm in step 129.
If the alarm time Δt is exceeded, the alarm sound for the primary alarm is stopped in step 130, and only the alarm lamp is turned on. In step 125, an alarm sound for a secondary alarm is generated, and in step 126, a command value is output to the alarm generator 14 so as to turn on the alarm lamp for the secondary alarm. 1
After both the secondary and secondary alarms are issued, return to the beginning,
Repeat the next process.

【0036】以上のような処理にすることにより、相対
速度に対し、自車速Vfに比例するカットオフ周波数f
cを持つローパスフィルタ処理を施すことが出来るた
め、以下のような効果が得られる。図8は、自車速Vf
と先行車速VaをXYそれぞれの軸に取ったグラフであ
り、この図の中でカットオフ周波数を自車速Vfに比例
させることによる効果を説明する。まず、領域1のよう
に先行車速Vaが非常に小さい場合(これは例えば停止
車両への接近時を示す)、先行車との距離変化による相
対速度Vrの振動は、ほぼ自車速Vfをサンプリング間
隔L0で割った周波数fn≒Vf/L0を持つ。従っ
て、この振動成分を誤差として除去するためには、ロー
パスフィルタ11のカットオフ周波数fcを相対速度振
動の周波数fnよりも小さくすればよい。ローパスフィ
ルタ11のカットオフ周波数fcは式2により、常に相
対速度振動の周波数fnよりも小さく設定され、自車速
Vfによらず、相対速度の安定性を確保することが出来
る。
By the above processing, the cutoff frequency f proportional to the relative vehicle speed Vf with respect to the relative speed is obtained.
Since the low-pass filter process having c can be performed, the following effects can be obtained. FIG. 8 shows the vehicle speed Vf
And the preceding vehicle speed Va on each of the XY axes, and the effect of making the cutoff frequency proportional to the own vehicle speed Vf in this figure will be described. First, when the preceding vehicle speed Va is very small as in the region 1 (this indicates, for example, when approaching a stopped vehicle), the vibration of the relative speed Vr due to the distance change with respect to the preceding vehicle is almost equal to the own vehicle speed Vf at the sampling interval. It has a frequency fn≈Vf / L0 divided by L0. Therefore, in order to remove this vibration component as an error, the cutoff frequency fc of the low-pass filter 11 may be made smaller than the frequency fn of the relative velocity vibration. The cutoff frequency fc of the low-pass filter 11 is always set to be smaller than the frequency fn of the relative speed vibration according to the equation 2, and the stability of the relative speed can be secured regardless of the own vehicle speed Vf.

【0037】一方、領域2のように先行車速Vaが自車
速Vfとほば等しい場合には、追従走行状態からの先行
車の急減速に対する応答性が必要となる。特に、高速走
行時の応答性が重要であり、相対速度の変化の遅れがな
るべく小さくなることが望ましい。本実施の形態によれ
ば、自車速Vfに比例してカットオフ周波数fcを定め
るため、高速走行時ほどローパスフィルタ11の位相遅
れが小さくなり、先行車の急減速に対する応答性が向上
する。
On the other hand, when the preceding vehicle speed Va is almost equal to the own vehicle speed Vf as in the area 2, the responsiveness to the rapid deceleration of the preceding vehicle from the following traveling state is required. In particular, responsiveness at high speed is important, and it is desirable that the delay in the change in relative speed be as small as possible. According to the present embodiment, since the cutoff frequency fc is determined in proportion to the vehicle speed Vf, the phase delay of the low pass filter 11 becomes smaller as the vehicle travels at higher speeds, and the responsiveness of the preceding vehicle to sudden deceleration is improved.

【0038】以上のように、実施の形態では、車間距離
Rの算出方法に起因するサンプリング間隔の周期を持っ
た相対速度の振動を安定して除去すると共に、追従走行
中の先行車急減速場面のような相対速度の急変に対して
も高い応答性を確保するという、2つの相反する性能を
両立させることが可能となる。この結果、警報タイミン
グのばらつきを小さくすることができるとともに、警報
発令が遅れることなく適切なタイミングで行うことが可
能となる。
As described above, in the embodiment, the vibration of the relative speed having the cycle of the sampling interval caused by the method of calculating the inter-vehicle distance R is stably removed, and the preceding vehicle suddenly decelerates during follow-up running. It is possible to achieve the two contradictory performances of ensuring high responsiveness to such a sudden change in relative speed. As a result, it is possible to reduce the variation in the alarm timing and to issue the alarm at an appropriate timing without delay.

【0039】以上、本考案の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても、本考案に含まれる。
The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Even if it is included in the present invention.

【0040】[0040]

【発明の効果】 以上説明してきたように、この発明に
よれば、ローパスフィルタのカットオフ周波数を、サン
プリング間隔とその時の自車速に応じて変化させるよう
に構成したため、検出距離の算出方法に起因するサンプ
リング間隔の周期を持った相対速度の周期的振動を除去
して、回路構成を高速化することなく高い距離分解能を
得ることと、追従走行中の先行車急減速場面のような相
対速度の急変に対しても高い応答性を確保するという、
2つの相反する性能を両立させることが可能となる。
As described above, according to the present invention, the cutoff frequency of the low-pass filter is configured to be changed according to the sampling interval and the vehicle speed at that time. The periodic vibration of the relative speed with the cycle of the sampling interval is removed to obtain a high distance resolution without increasing the speed of the circuit configuration, and the relative speed of the relative speed such as the sudden deceleration scene of the preceding vehicle during follow-up running is obtained. To ensure high responsiveness to sudden changes,
It is possible to make the two contradictory performances compatible with each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態の車両用レーダ装置のシス
テムブロック図である。
FIG. 1 is a system block diagram of a vehicle radar device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態を車間距離警報装置に適用
した場合のシステムブロック図である。
FIG. 2 is a system block diagram when an embodiment of the present invention is applied to an inter-vehicle distance warning device.

【図3】従来の問題点を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a conventional problem.

【図4】従来の問題点を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a conventional problem.

【図5】従来の問題点を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a conventional problem.

【図6】実施の形態の作用を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.

【図7】実施の形態の作用を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.

【図8】実施の形態の効果を説明するための説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an effect of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パルス信号送出手段 2 反射パルス信号受信手段 3 レーダ本体 4 制御手段 6 位相サンプリング加算手段 7 距離算出手段 8 ピーク検出手段 9 相対速度算出手段 11 ローパスフィルタ手段 15 車速センサ 1 pulse signal sending means 2 reflected pulse signal receiving means 3 radar main body 4 control means 6 phase sampling adding means 7 distance calculating means 8 peak detecting means 9 relative speed calculating means 11 low-pass filter means 15 vehicle speed sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 17/08 G01S 13/93 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location G01S 17/08 G01S 13/93 Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁波、光、または音波のパルスを送出
し、これら送出した電磁波、光、または音波の目標物体
による反射波を、サンプリング、加算し、受信した反射
波をサンプリング、加算した出力を時系列的に配列し
て、サンプリング点と、その前後または他のサンプリン
グ点とを結ぶ直線の交点を求め、この交点に対応する時
刻を距離算出に用いる車両用レーダ装置において、連続
して検出される距離から相対速度を算出する手段と、こ
の相対速度算出手段による相対速度算出値のある遮断周
波数以上の高周波の雑音成分を除去し相対速度補正値を
算出する低周波数域通過型フィルタ手段と、前記遮断周
波数を可変にする遮断周波数可変手段を備えたことを特
徴とする車両用レーダ装置。
1. An electromagnetic wave, light or sound wave pulse is sent, reflected waves of the sent electromagnetic wave, light or sound wave from a target object are sampled and added, and a received reflected wave is sampled and added to obtain an output. Arranged in time series, the intersection of the straight line connecting the sampling point and the sampling points and the points before and after it or other sampling points is obtained, and the time corresponding to this intersection is continuously detected in the vehicle radar device that uses the distance calculation. Means for calculating the relative speed from the distance, a low frequency pass filter means for calculating the relative speed correction value by removing the high frequency noise component above a certain cutoff frequency of the relative speed calculation value by the relative speed calculation means, A vehicle radar device comprising cutoff frequency varying means for varying the cutoff frequency.
【請求項2】 前記遮断周波数を可変にする手段とし
て、遮断周波数を走行車速に比例させることを特徴とす
る請求項1記載の車両用レーダ装置。
2. The vehicle radar device according to claim 1, wherein the cutoff frequency is made proportional to a traveling vehicle speed as a means for varying the cutoff frequency.
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